Chiar și oamenii de știință moderni nu pot exactspune ce era în univers înainte de Big Bang. Există mai multe ipoteze care deschid vălul secretului asupra uneia dintre cele mai dificile întrebări ale universului.
Până în secolul al XX-lea, existau doar două teoriioriginea universului. Credincioșii religioși credeau că lumea a fost creată de Dumnezeu. Dimpotrivă, oamenii de știință au refuzat să recunoască universul creat de om. Fizicienii și astronomii au susținut ideea că spațiul a existat dintotdeauna, lumea era statică și totul va rămâne la fel ca acum miliarde de ani.
Cu toate acestea, progresul științific accelerat la cotiturăsecole au dus la faptul că cercetătorii au avut ocazia să studieze spații extraterestre. Unii dintre ei au fost primii care au încercat să răspundă la întrebarea a ceea ce era în Univers înainte de Big Bang.
Secolul 20 a distrus multe teorii ale epocilor trecute.În locul liber, au apărut noi ipoteze care explicau secrete de neînțeles până acum. Totul a început cu faptul că oamenii de știință au stabilit faptul extinderii Universului. Acest lucru a fost făcut de Edwin Hubble. El a descoperit că galaxiile îndepărtate diferă în lumina lor de acele grupări cosmice care erau mai aproape de Pământ. Descoperirea acestui tipar a stat la baza legii expansiunii lui Edwin Hubble.
Big Bang-ul și originea universului au fosta studiat când a devenit clar că toate galaxiile „fug” de observator, indiferent unde era. Cum s-ar putea explica acest lucru? Deoarece galaxiile se mișcă, înseamnă că sunt împinse înainte de o anumită energie. În plus, fizicienii au calculat că toate lumile au fost odată la un moment dat. Din cauza unui anumit impuls, au început să se miște în toate direcțiile cu o viteză de neimaginat.
Acest fenomen se numește „Big Bang”.Iar originea universului a fost explicată tocmai cu ajutorul teoriei despre acest eveniment de lungă durată. Când s-a întamplat? Fizicienii au determinat viteza cu care se mișcau galaxiile și au derivat formula pe care au folosit-o pentru a calcula când a avut loc „șocul” inițial. Nimeni nu se va angaja să dea cifre exacte, dar aproximativ acest fenomen a avut loc acum aproximativ 15 miliarde de ani.
Faptul că toate galaxiile sunt surselumina, înseamnă că o cantitate imensă de energie a fost eliberată în timpul Big Bang-ului. Ea a fost cea care a dat naștere chiar luminozității pe care o pierd lumea în cursul distanței lor față de epicentrul a ceea ce s-a întâmplat. Teoria Big Bang a fost dovedită pentru prima dată de astronomii americani Robert Wilson și Arno Penzias. Au găsit radiații relicve electromagnetice, a căror temperatură era egală cu trei grade pe scara Kelvin (adică -270 Celsius). Această constatare a confirmat ideea că universul a fost extrem de fierbinte la început.
Teoria Big Bang-ului a răspuns multoraîntrebări formulate în secolul al XIX-lea. Cu toate acestea, acum există altele noi. De exemplu, ce era în univers înainte de Big Bang? De ce este atât de uniformă, în timp ce cu o eliberare atât de mare de energie, materia ar trebui să se împrăștie în toate direcțiile inegal? Descoperirile lui Wilson și Arnault au pus la îndoială geometria clasică euclidiană, deoarece s-a dovedit că spațiul are curbură zero.
Noile întrebări puse au arătat căteoria modernă a originii lumii este fragmentară și incompletă. Cu toate acestea, pentru o lungă perioadă de timp părea că ar fi imposibil să avansăm dincolo de ceea ce a fost descoperit în anii '60. Și numai cercetările foarte recente efectuate de oamenii de știință au făcut posibilă formularea unui nou principiu important pentru fizica teoretică. Acesta a fost fenomenul unei expansiuni inflaționiste super rapide a Universului. A fost studiat și descris folosind teoria câmpului cuantic și teoria relativității generale a lui Einstein.
Deci, ce era în univers înainte de Big Bang?Știința modernă numește această perioadă „inflație”. La început, exista doar un câmp care umplea întregul spațiu imaginar. Poate fi comparat cu un bulgăre de zăpadă lansat pe panta unui munte înzăpezit. Bucata se va rostogoli în jos și va crește în dimensiune. În același mod, câmpul, datorită fluctuațiilor aleatorii într-un timp inimaginabil, și-a schimbat structura.
Când s-a format o configurație uniformă,a existat o reacție. Conține cele mai mari mistere ale Universului. Ce s-a întâmplat înainte de Big Bang? Un câmp inflaționist care nu seamănă deloc cu materia actuală. După reacție, a început creșterea universului. Dacă continuăm analogia cu un bulgăre de zăpadă, atunci după primul dintre aceștia s-au rostogolit și alte bulgări de zăpadă, crescând și în dimensiune. Momentul Big Bang-ului din acest sistem poate fi comparat cu al doilea când un bloc uriaș s-a prăbușit în prăpastie și în cele din urmă s-a ciocnit cu solul. În acel moment, o cantitate colosală de energie a fost eliberată. Încă nu se poate usca. Universul nostru crește astăzi datorită continuării reacției de la explozie.
Universul este acum format din inimaginabilnumărul de stele și alte corpuri cosmice. Acest agregat de materie emană o energie extraordinară, care contrazice legea fizică a conservării energiei. Ce spune? Esența acestui principiu se reduce la faptul că într-un timp infinit, cantitatea de energie din sistem rămâne neschimbată. Dar cum poate fi acest lucru compatibil cu universul nostru, care continuă să se extindă?
Teoria inflaționistă a putut răspunde la acest lucruîntrebare. Astfel de mistere ale Universului sunt rareori rezolvate. Ce s-a întâmplat înainte de Big Bang? Câmp inflaționist. După apariția lumii, problema care ne-a fost cunoscută a venit la locul ei. Cu toate acestea, pe lângă acesta, există și un câmp gravitațional în Univers, care are energie negativă. Proprietățile acestor două entități sunt opuse. Aceasta compensează energia emanată de particule, stele, planete și alte materii. Această relație explică, de asemenea, de ce universul nu s-a transformat încă într-o gaură neagră.
Când s-a întâmplat Big Bang-ul pentru prima dată, lumea a fostprea mic pentru ca ceva să se prăbușească în el. Acum, când Universul s-a extins, au apărut găuri negre locale în unele părți ale acestuia. Câmpul lor gravitațional absoarbe tot ce le înconjoară. Nici lumina nu poate ieși din ea. De fapt, din această cauză, astfel de găuri devin negre.
Chiar și în ciuda justificării teoreticeteoriei inflaționiste, nu este încă clar cum arăta universul înainte de Big Bang. Imaginația umană nu își poate imagina această imagine. Ideea este că câmpul inflaționist este intangibil. Sfidează explicația prin legile obișnuite ale fizicii.
Când s-a întâmplat Big Bang-ul, câmpul inflaționista început să se extindă cu o viteză care depășea viteza luminii. Conform indicatorilor fizici, nu există nimic material în Univers care să se poată deplasa mai repede decât acest indicator. Lumina se răspândește peste lumea existentă cu numere exorbitante. Cu toate acestea, câmpul inflaționist sa răspândit cu o viteză și mai mare, tocmai datorită naturii sale intangibile.
Dimensiunea Universului înainte de Big Bang eramicroscopic. Pentru a măsura dimensiunea sa actuală, matematicienii trebuie să ridice cifre la grade enorme. Conform teoriei generale a relativității, un observator din lumea materială nu poate vedea ce se întâmplă în afara ei. Această regulă se aplică și pentru ceea ce a fost înainte de Big Bang în Univers. Fotografiile din manualele de astronomie pot reprezenta doar ficțiunea artiștilor.
Universul s-a extins atât de mult, încât nici lumina nu s-a extinsreușește să ajungă în cele mai îndepărtate colțuri ale sale. În același timp, câmpul inflaționist din afara lumii continuă să existe, deși este inaccesibil unei persoane care trăiește în lumea materială. Universul în expansiune se răcește pe măsură ce crește. Temperatura radiației scade datorită faptului că lungimea de undă devine mai lungă, ceea ce înseamnă că trebuie cheltuită mai multă energie pe ea.
Starea universului înainte de Big Bang eraomogen. Dar când a început să se extindă, au apărut în el elemente și particule noi. Este vorba despre quarcuri, neutroni, protoni, electroni și fotoni. Există, de asemenea, antiparticule, al căror număr nu poate fi egal cu numărul de particule obișnuite. Dacă această identitate ar avea loc, atunci întregul Univers ar fi distrus de la sine.
Natura a făcut tot ce este necesarnumărul de particule a fost puțin mai mare decât numărul de antiparticule. Datorită acestei relații, lumea materială există. Radiația relicvă, care continuă să se răspândească prin imensitatea Universului, a apărut tocmai ca urmare a distrugerii reciproce a unor particule și antiparticule. În vocabularul științific, acest proces se numește anihilare. În timp, energia radiației relicvei scade. Acum este de aproximativ zece mii de ori mai mic decât cel al particulelor masive elementare.
Când universul este vechi de un minut,neutronii și protonii au început să se combine în heliu, tritiu și deuteriu. Acestea au fost primele substanțe care au apărut în lumea materială. Procesul de fuziune a avut loc datorită reacțiilor nucleare. În secolul al XX-lea, fizicienii au studiat acest fenomen și chiar au învățat cum să-l îmblânzească. Deoarece o cantitate colosală de energie este eliberată în timpul unei reacții nucleare, umanitatea a adaptat acest proces pentru nevoile sale economice. Au apărut centrale nucleare. Astăzi alimentează mii de orașe.
Reacția nucleară a fost, de asemenea, utilizată încalitatea armei. La sfârșitul celui de-al doilea război mondial, americanii au aruncat pentru prima dată bombe atomice asupra Japoniei. Letalitatea loviturii a fost tocmai în imensa eliberare de energie. Dar indicatorii înregistrați în Hiroshima sunt neglijabili în comparație cu procesele care au avut loc în primele minute ale existenței lumii materiale.
Datorită faptului că oamenii de știință moderni au deja mulțiconștienți de reacția nucleară utilizată în economie și în război, cercetătorii au reușit să reconstruiască o imagine grosolană despre cum era universul înainte de Big Bang. Cu ajutorul calculelor matematice, s-a calculat câte elemente și care au apărut în primele minute după începerea reacției în câmpul inflaționist.
Un alt fapt este surprinzător.Toate calculele oamenilor de știință bazate pe indicatori moderni ai naturii s-au dovedit a fi exact aplicabile modelului înfățișării Universului. Această „coincidență” sugerează că legile fizicii au început să funcționeze imediat după apariția lumii materiale. De atunci, toate formulele imuabile nu s-au schimbat niciodată. Sunt încă în vigoare. De exemplu, se poate spune despre teoria relativității a lui Einstein. Indiscutabilitatea legilor face mai ușor pentru oamenii de știință care încearcă să înțeleagă ce s-a întâmplat în Univers înainte de Big Bang.
Cu ajutorul teoriei Big Bang, oamenii de știință au reușitexplica originea galaxiilor. Când lumea a apărut pentru prima dată, toate distanțele din interiorul ei au devenit rapid mai mari. Cu toate acestea, în unele locuri acest proces a luat forme speciale. Acest lucru s-a datorat faptului că în diferite puncte spațiale densitatea energiei avea indicatori excelenți.
Din această cauză, în unele zone, una mareS-au acumulat mai multe particule în univers. Acest proces a fost descris în detaliu de oamenii de știință americani ai secolului XX. În formă de știință populară, teoria a fost explicată în seria de filme „Universul înainte de Big Bang. Pe urmele misterului.
În zonele cu densitate de energie mai mare, în mod vizibiltemperatura a fluctuat. Acest fenomen a fost un semn al comprimării materiei de către câmpul gravitațional. Perioada inflaționistă a generat zone cu densitate mai mare. După apariția Universului, câmpul gravitațional a afectat aceste zone cu intensitate crescută. Aici s-au născut galaxiile - grupuri de stele în jurul cărora s-au format planete. Pământul nostru se încadrează pe deplin în acest sistem. Se învârte în jurul propriei sale stele (Soarele) și intră în galaxia Calea Lactee.
Perioada actuală a evoluției Universului este imposibilămai potrivit pentru existența vieții. Oamenilor de știință le este greu să stabilească cât va dura această perioadă de timp. Dar dacă cineva a întreprins astfel de calcule, cifrele rezultate nu au fost în nici un fel mai mici de sute de miliarde de ani. Pentru o viață umană, un astfel de segment este atât de mare încât chiar și în calculul matematic trebuie să fie scris folosind grade. Prezentul a fost studiat mult mai bine decât preistoria universului. Ceea ce s-a întâmplat înainte de Big Bang, în orice caz, va rămâne doar subiectul cercetării teoretice și al calculelor îndrăznețe.
În lumea materială, chiar și timpul rămâne o valoarerelativ. De exemplu, quasarii (un tip de obiect astronomic), existent la o distanță de 14 miliarde de ani lumină de Pământ, rămân în urmă cu „acum” -ul nostru obișnuit cu acei 14 miliarde de ani lumină. Acest decalaj de timp este colosal. Este dificil să-l definim chiar matematic, ca să nu mai vorbim de faptul că este pur și simplu imposibil să ne imaginăm clar așa ceva cu ajutorul imaginației umane (chiar și cea mai înflăcărată).
Știința modernă poate explica teoreticîntreaga viață a lumii noastre materiale, începând de la primele fracțiuni de secunde ale existenței sale, când Big Bang-ul tocmai s-a întâmplat. Istoria completă a universului este încă completată. Astronomii descoperă noi fapte surprinzătoare cu ajutorul unor echipamente de cercetare modernizate și îmbunătățite (telescoape, laboratoare etc.).
Cu toate acestea, există fenomene care nu au fost încă înțelese.O astfel de pată albă, de exemplu, este materia întunecată și energia ei întunecată. Esența acestei mase ascunse continuă să entuziasmeze mintea celor mai educați și avansați fizicieni ai timpului nostru. În plus, nu a existat niciodată un singur punct de vedere cu privire la motivele pentru care există încă mai multe particule în Univers decât antiparticule. Au fost formulate mai multe teorii fundamentale în acest sens. Unele dintre aceste modele sunt cele mai populare, dar niciunul dintre ele nu a fost încă acceptat de comunitatea științifică internațională ca un adevăr imuabil.
Pe scara cunoașterii universale și colosaledescoperirile secolului al XX-lea, aceste lacune par foarte nesemnificative. Dar istoria științei arată cu o regularitate de invidiat că explicația unor astfel de fapte și fenomene „mici” devine baza întregii idei a omenirii despre disciplina în ansamblu (în acest caz, vorbim despre astronomie). Prin urmare, generațiile viitoare de oameni de știință vor avea cu siguranță ceva de făcut și ce să descopere în domeniul cunoașterii naturii Universului.
